Uma equipe internacional de astrônomos investigou uma emissão de energia muito alta (VHE) da rádio galáxia Messier 87. Os resultados do estudo, publicado em 16 de dezembro em arXiv.org, podem nos ajudar a entender melhor a natureza do M87 e os processos responsáveis por VHE emissão desta fonte.
As galáxias de rádio (RDGs) emitem grandes quantidades de ondas de rádio de seus núcleos centrais. Buracos negros no centro dessas galáxias agregam gás e poeira, gerando jatos de alta energia visíveis em comprimentos de onda de rádio, que aceleram partículas eletricamente carregadas a altas velocidades.
Localizada a cerca de 53,5 milhões de anos-luz de distância, Messier 87 (ou M87, também conhecido como Virgo A) é a galáxia central dominante do Aglomerado de Virgem. É classificada como uma rádio galáxia gigante Fanaro ?- Riley I, tem um diâmetro de cerca de 980.000 anos-luz e sua massa dinâmica é estimada em cerca de 15 trilhões de massas solares. Uma das características mais perceptíveis é seu jato proeminente com estruturas complexas como nós e emissão difusa, movimento superluminal aparente, apresentando também variabilidade complexa.
M87 foi a primeira rádio-galáxia detectada em VHE e exibe um comportamento complexo em energias muito altas com uma variabilidade rápida durante os estados de chamas. No entanto, o mecanismo responsável pela emissão de VHE nesta galáxia. Portanto, um grupo de pesquisadores liderado por Fernando Urena-Mena, do Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica e Eletrônica de Puebla, no México, decidiu explorar esse tópico analisando os dados disponíveis dos Telescópios Cherenkov de Imagens do Ar (IACTs) e do High Altitude Observatório Water Cherenkov (HAWC).
“O objetivo principal deste trabalho é comparar a emissão VHE do RDG M87 observada por IACTs durante épocas específicas (incluindo o ? or de 2005) com a emissão média / quiescente de longo prazo fornecida pela observação contínua pelo observatório HAWC de 2014 a 2019. Nós usou um modelo lepto-hadrônico, que combina SSC [Synchrotron Self Compton] e cenários foto-hadrônicos, para explicar essa emissão “, escreveram os astrônomos no jornal.
Para explicar a emissão VHE do M87, a equipe ajustou uma distribuição de energia espectral de banda larga (SED) desta galáxia com um modelo lepto-hadrônico. Quando se trata de emissão de rádio para raios gama GeV, foi modelado por eles com um cenário SSC.
Os resultados mostram que o modelo lepto-hadrônico é capaz de explicar a emissão de VHE quiescente do M87 que foi detectada pelo HAWC e outras instalações de observação. O modelo pode explicar as chamadas erupções órfãs desta galáxia, que só são detectadas nas bandas VHE. Esses flares seriam produzidos por mudanças na distribuição de energia do próton.
Os pesquisadores também estimaram o índice de distribuição de energia do próton com os quatro conjuntos de dados VHE. Esse parâmetro foi encontrado em um nível de 2,8. O resultado é consistente com um estudo realizado em 2016, onde um modelo lepto-hadrônico semelhante foi usado.
Os astrônomos notaram que um monitoramento adicional do M87 com HAWC será necessário para explorar ainda mais a origem de sua emissão de VHE. Eles acrescentaram que uma melhor compreensão da emissão de energia muito alta do M87 pode ser crucial para melhorar nosso conhecimento geral de galáxias de rádio e suas propriedades.
Publicado em 29/12/2021 09h34
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